Книга: UNIX: взаимодействие процессов

Пример: использование XDR без RPC

Пример: использование XDR без RPC

Приведем пример использования XDR без RPC. Мы воспользуемся стандартом XDR для кодирования структуры данных в машинно-независимое представление, в котором они могут быть обработаны другими системами. Этот метод может использоваться для написания файлов или для отправки данных по сети в машинно-независимом формате. В листинге 16.11 приведен текст файла спецификации data .х, который на самом деле является файлом спецификации XDR, поскольку мы не объявляем никаких процедур RPC.

//sunrpc/xdr1/data.x
1  enum result_t {
2   RESULT_INT = 1, RESULT_DOUBLE = 2
3  };
4  union union_arg switch (result_t result) {
5  case RESULT_INT:
6   int intval;
7  case RESULT_DOUBLE:
8   double doubleval;
9  default:
10  void;
11 };
12 struct data {
13  short short_arg;
14  long long_arg;
15  string vstring_arg<128>; /* строка переменной длины */
16  opaque fopaque_arg[3]; /* скрытые данные фиксированной длины */
17  opaque vopaque_arg<>; /* скрытые данные переменной длины */
18  short fshort_arg[4]; /* массив фиксированной длины */
19  long vlong_arg<>; /* массив переменной длины */
20  union_arg uarg;
21 };

1-11 Мы объявляем перечислимый тип с двумя значениями и размеченное объединение, использующее это перечисление в качестве дискриминанта. Если дискриминант имеет значение RESULT_INT, после значения дискриминанта передается целое число. Если дискриминант имеет значение RESULT_DOUBLE, за ним передается число с плавающей точкой двойной точности. В противном случае после дискриминанта не передается ничего. 

12-21 Мы объявляем структуру, состоящую из различных типов, поддерживаемых XDR.

Поскольку мы не объявляем процедур RPC, программа rpcgen не создаст заглушку клиента и заглушку сервера. Однако она создаст заголовочный файл data.h и файл data_xdr.с, содержащий функции XDR, обеспечивающие кодирование и декодирование данных, объявленных в файле data.х.

В листинге 16.12 приведен получающийся в результате работы rpcgen заголовочный файл data.h. Содержимое этого файла выглядит так, как мы и предполагали (табл. 16.2).

//sunrpc/xdr1/data.h
1  /*
2   * Please do not edit this file. It was generated using rpcgen.
3   */
4  #ifndef _DATA_H_RPCGEN
5  #define _DATA_H_RPCGEN
6  #include <rpc/rpc.h>
7  enum result_t {
8   RESULT_INT = 1,
9   RESULT_DOUBLE = 2
10 };
11 typedef enum result_t result_t;
12 struct union_arg {
13  result_t result;
14  union {
15   int intVal;
16   double doubleval;
17  } union_arg_u;
18 };
19 typedef struct union_arg union_arg;
20 struct data {
21  short short_arg;
22  long long_arg;
23  char *vstring_arg;
24  char fopaque_arg[3];
25  struct {
26   u_int vopaque_arg_len;
27   char *vopaque_arg_val;
28  } vopaque_arg;
29  short fshort_arg[4];
30  struct {
31   u_int vlong_arg_len;
32   long *vlong_arg_val;
33  } vlong_arg;
34  union_arg uarg;
35 };
36 typedef struct data data:
37 /* 4the xdr functions */
38 extern bool_t xdr_result_t(XDR *, result_t*);
39 extern bool_t xdr_union_arg(XDR *, union_arg*);
40 extern bool_t xdr_data(XDR *, data*);
41 #endif /* !_DATA_H_RPCGEN */

В файле data_xdr.с объявляется функция xdr_data, вызываемая для кодирования и декодирования структуры data, которую мы определили. Суффикс имени функции _data соответствует имени нашей структуры из листинга 16.11. Первая программа, которую мы напишем, будет называться write.с. Она будет присваивать значения полям структуры data, вызывать xdr_data для кодирования всех полей в формат XDR и записывать результат в стандартный поток вывода.

Эта программа приведена в листинге 16.13.

//sunrpc/xdr1/write.c
1  #include "unpipc.h"
2  #include "data.h"
3  int
4  main(int argc, char **argv)
5  {
6   XDR xhandle;
7   data out; /* структура, с которой мы работаем */
8   char *buff; /* результат кодирования в XOR */
9   char vop[2];
10  long vlong[3];
11  u_int size;
12  out.short_arg = 1;
13  out.long_arg = 2;
14  out.vstring_arg = "hello, world"; /* присваиваем значение указателю */
15  out.fopaque_arg[0] = 99; /* скрытые данные фиксированной длины */
16  out.fopaque_arg[1] = 88;
17  out.fopaque_arg[2] = 77;
18  vop[0] = 33; /* скрытые данные переменной длины */
19  vop[1] = 44;
20  out.vopaque_arg.vopaque_arg_len = 2;
21  out.vopaque_arg.vopaque_arg_val = vop;
22  out.fshort_arg[0] = 9999; /* массив фиксированной длины */
23  out.fshort_arg[1] = 8888;
24  out.fshort_arg[2] = 7777;
25  out.fshort_arg[3] = 6666;
26  vlong[0] = 123456; /* массив переменной длины */
27  vlong[l] = 234567;
28  vlong[2] = 345678;
29  out.vlong_arg.vlong_arg_len = 3;
30  out.vlong_arg.vlong_arg_val = vlong;
31  out.uarg.result = RESULT_INT; /* размеченное объединение */
32  out.uarg.union_arg_u.intval = 123;
33  buff = Malloc(BUFFSIZE); /* кратен 4-м байтам */
34  xdrmem_create(&xhandle, buff, BUFFSIZE, XDR_ENCODE);
35  if (xdr_data(&xhandle, &out) != TRUE)
36   err_quit("xdr_data error");
37  size = xdr_getpos(&xhandle);
38  Write(STDOUT_FILENO, buff, size);
39  exit(0);
40 }

12-32 Сначала мы присваиваем полям структуры ненулевые значения. В случае полей переменной длины мы должны установить длину этих полей. Мы присваиваем дискриминанту размеченного объединения значение RESULT_INT и помещаем в его соответствующее поле значение 123.

33 Мы вызываем malloc для выделения буфера, в который подпрограммы XDR будут помещать результаты своей работы. Адрес и размер буфера должны быть кратны четырем. Выделение массива char не гарантирует этого.

34 Функция библиотеки времени выполнения xdrmem_create инициализирует буфер, на который указывает buff, предназначенный для использования функциями XDR как поток в памяти. Мы выделяем переменную типа XDR с именем xhandle и передаем адрес этой переменной в качестве первого аргумента. Библиотека XDR времени выполнения хранит в этой переменной всю необходимую информацию (указатель на буфер, текущее положение в буфере и т. п.). Последний аргумент имеет значение XDR_ENCODE, что указывает XDR на необходимость преобразования данных из формата узла в формат XDR.

35-36 Мы вызываем функцию xdr_data, созданную rpcgen в файле data_xdr.c, и она кодирует структуру out в формат XDR. Возвращаемое значение TRUE говорит об успешном завершении работы функции.

37-38 Функция xdr_getpos возвращает текущее положение библиотеки XDR в выходном буфере (то есть сдвиг байта, в который будут помещены очередные данные). Его мы трактуем как размер готовых к записи данных. 

В листинге 16.14 приведен текст программы read, которая считывает данные из файла, записанного предыдущей программой, и выводит значения всех полей структуры data.

//sunrpc/xdr1/read.c
1  #include "unpipc.h"
2  #include "data.h"
3  int
4  main(int argc, char **argv)
5  {
6   XDR xhandle;
7   int i;
8   char *buff;
9   data in;
10  ssize_t n;
11  buff = Malloc(BUFFSIZE); /* адрес должен быть кратен 4-м байтам */
12  n = Read(STDIN_FILENO, buff, BUFFSIZE);
13  printf("read %ld bytesn", (long) n);
14  xdrmem_create(&xhandle, buff, n, XDR_DECODE);
15  memset(&in, 0, sizeof(in));
16  if (xdr_data(&xhandle, &in) != TRUE)
17   err_quit("xdr_data error");
18  printf("short_arg = %d, long_arg = %ld, vstring_arg = '%s'n",
19   in.short_arg, in.long_arg, in.vstring_arg);
20  printf("fopaque[] = %d, %d, %dn",
21   in.fopaque_arg[0], in.fopaque_arg[1], in.fopaque_arg[2]);
22  printf("vopaque<> =");
23  for (i = 0; i < in.vopaque_arg.vopaque_arg_len; i++)
24   printf(" %d", in.vopaque_arg.vopaque_arg_val[i]);
25  printf("n");
26  printf("fshort_arg[] = %d, %d, %d, %dn", in.fshort_arg[0],
27   in.fshort_arg[1], in.fshort_arg[2], in.fshort_arg[3]);
28  printf("vlong<> =");
29  for (i = 0; i < in.vlong_arg.vlong_arg_len; i++)
30   printf(" %ld", in.vlong_arg.vlong_arg_val[i]);
31  printf("n");
32  switch (in.uarg.result) {
33  case RESULT_INT:
34   printf("uarg (int) = %dn", in.uarg.union_arg_u.intval);
35   break;
36  case RESULT_DOUBLE:
37   printf("uarg (double) = %gn", in.uarg.union_arg_u.doubleval);
38   break;
39  default:
40   printf("uarg (void)n");
41   break;
42  }
43  xdr_free(xdr_data, (char*)&in);
44  exit(0);
45 }

11-13 Вызывается функция malloc для выделения буфера. В этот буфер считывается файл, созданный предыдущей программой.

14-17 Инициализируем поток XDR, указав флаг XDR_DECODE, означающий, что преобразование производится из формата XDR в формат узла. Мы инициализируем структуру i n нулями и вызываем xdr_data для декодирования содержимого буфера buff в эту структуру. Мы обязаны инициализировать принимающую структуру нулями, поскольку некоторые из подпрограмм XDR (например, xdr_string) требуют выполнения этого условия. xdr_data — это та же функция, которую мы вызывали в листинге 16.13. Изменился только последний аргумент xdrmem_create: в предыдущей программе мы указывали XDR_ENCODE, а в этой — XDR_DECODE. Это значение сохраняется в дескрипторе XDR (xhandle) функцией xdrmem_create и затем используется библиотекой XDR для выбора между кодированием и декодированием данных.

18-42 Мы выводим значения всех полей структуры data.

43 Для освобождения памяти мы вызываем функцию xdr_free (см. упражнение 16.10).

Запустим программу write на компьютере Sparc, перенаправив стандартный вывод в файл с именем data:

solaris % write > data
solaris % ls -l data
-rw-rw-r-- 1 rstevens other1 76 Apr 23 12:32 data

Мы видим, что размер файла равен 72 байтам что соответствует рис. 16.4, на котором изображена схема хранения данных.

Прочитав этот файл в BSD/OS или Digital Unix, мы получим те результаты, на которые и рассчитывали:

bsdi % read < data
read 76 bytes
short_arg = 1, long_arg = 2, vstring_arg = 'hello, world'
fopaque[] =99, 88, 77
vopaque<> = 33 44
fshort_arg[] = 9999, 8888, 7777, 6666
vlong<> = 123456 234567 345678
uarg (int) = 123
alpha % read < data
read 76 bytes
short_arg = 1, long_arg = 2, vstring_arg = 'hello, world'
fopaque[] = 99, 88, 77
vopaque<> = 33 44
fshort_arg[] = 9999, 8888, 7777, 6666
vlong<> = 123456 234567 345678
uarg (int) = 123

Рис. 16.4. Формат потока XDR, записанный в листинге 16.13

Оглавление книги